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JP2013120053A - Heat pipe - Google Patents

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JP2013120053A
JP2013120053A JP2011269772A JP2011269772A JP2013120053A JP 2013120053 A JP2013120053 A JP 2013120053A JP 2011269772 A JP2011269772 A JP 2011269772A JP 2011269772 A JP2011269772 A JP 2011269772A JP 2013120053 A JP2013120053 A JP 2013120053A
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JP
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heat pipe
holes
hole
flow path
main body
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Application number
JP2011269772A
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Japanese (ja)
Inventor
Tomohiro Takenaga
智裕 竹永
Takahito Mizuno
崇人 水野
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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    • F28D15/00Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Abstract

【課題】熱輸送効率さらに向上させたヒートパイプを提供する。
【解決手段】ヒートパイプ100は、多穴管を利用する。ヒートパイプ100は、多穴管として、複数の貫通孔が多穴管の横断面において2次元的配置をもって設けられているものを用いる。そして、ヒートパイプ100は、少なくとも1つの貫通孔3dは両端を開放したままで冷却ガスを通す通風路とし、他の貫通孔(3a、3b、3c)は、その両端を外部から遮断するとともに、その一端で別の貫通孔と連通し他端でさらに別の貫通孔と連通しており多穴管の両端を往復する流路を形成する。流路の内部には作動液が封入される。
【選択図】図1
A heat pipe having further improved heat transport efficiency is provided.
A heat pipe uses a multi-hole tube. The heat pipe 100 uses a multi-hole tube in which a plurality of through holes are provided with a two-dimensional arrangement in the cross section of the multi-hole tube. The heat pipe 100 has at least one through hole 3d as a ventilation path through which cooling gas passes with both ends open, and the other through holes (3a, 3b, 3c) block both ends from the outside, One end communicates with another through hole, and the other end communicates with another through hole to form a flow path that reciprocates both ends of the multi-hole tube. A working fluid is sealed inside the flow path.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、ヒートパイプに関する。   The present invention relates to a heat pipe.

両端を閉じた細長の空洞に少量の作動液を封入したヒートパイプが知られている。ヒートパイプは、内部の作動液の気化熱と凝縮熱を利用して熱を輸送する装置である。ヒートパイプは、金属(特にアルミや銅などの熱伝導率の高い金属)のパイプに作動液を封止した比較的にシンプルな構成であるので安価であることも特徴の一つである。   A heat pipe is known in which a small amount of hydraulic fluid is sealed in an elongated cavity with both ends closed. The heat pipe is a device that transports heat using the heat of vaporization and the heat of condensation of the internal working fluid. One of the characteristics of the heat pipe is that it is inexpensive because it has a relatively simple structure in which a working fluid is sealed in a pipe made of metal (particularly, metal having high thermal conductivity such as aluminum or copper).

ヒートパイプは、構造はシンプルであるが、これまで様々な改良が提案されてきた。例えば、特許文献1には、ヒートパイプを構成する単位細管の複数の断熱部に循環流発生手段を設け作動液を一定方向に循環させるように構成し、これにより軸方向の振動を活発化させるヒートパイプが提案されている。また、特許文献2には、熱輸送能力を向上させるべく、内部の細孔の断面積を特定の条件を満たす大きさとすることで、作動液の顕熱による熱輸送と潜熱による熱輸送とを熱輸送原理とするヒートパイプが提案されている。   The heat pipe has a simple structure, but various improvements have been proposed so far. For example, in Patent Document 1, a circulation flow generating means is provided in a plurality of heat insulating portions of a unit thin tube constituting a heat pipe so that a working fluid is circulated in a certain direction, thereby activating axial vibration. Heat pipes have been proposed. In Patent Document 2, in order to improve the heat transport capability, the cross-sectional area of the internal pores is set to a size that satisfies a specific condition, so that the heat transport by the sensible heat of the hydraulic fluid and the heat transport by the latent heat are performed. Heat pipes with a heat transport principle have been proposed.

特開平7−332881号公報JP-A-7-332881 特開2005−337691号公報JP 2005-337691 A

本明細書が開示する技術は、特許文献1や特許文献2の技術とは異なる観点の技術により熱輸送効率を向上させたヒートパイプを提供する。   The technology disclosed in the present specification provides a heat pipe with improved heat transport efficiency by a technology from a viewpoint different from the technologies of Patent Document 1 and Patent Document 2.

本明細書が開示する新規なヒートパイプは、多穴管を利用する。多穴管とは、よく知られているように、1本の長尺材であってその長手方向に伸びる複数の貫通孔が設けられている長尺材である。特に本明細書が開示するヒートパイプは、複数の貫通孔が多穴管の横断面(長手方向に直交する断面)において2次元的配置をもって設けられている多穴管を用いる。そして、本明細書が開示するヒートパイプは、少なくとも1つの貫通孔は冷却ガスを通す通風路とし、他の貫通孔は、その両端を外部から遮断するとともに、その一端で別の貫通孔と連通し他端でさらに別の貫通孔と連通しており多穴管の両端を往復する流路を形成する。流路の内部には作動液が封入される。上記のヒートパイプは、自励振動式ヒートパイプとして使うことができる。   The novel heat pipe disclosed herein utilizes a multi-hole tube. As is well known, a multi-hole tube is a long material provided with a plurality of through holes extending in the longitudinal direction of a single long material. In particular, the heat pipe disclosed in the present specification uses a multi-hole tube in which a plurality of through-holes are provided with a two-dimensional arrangement in the cross-section of the multi-hole tube (cross section orthogonal to the longitudinal direction). The heat pipe disclosed in the present specification has at least one through hole as a ventilation path through which cooling gas passes, and the other through hole blocks both ends from the outside and communicates with another through hole at one end. The other end communicates with another through-hole to form a flow path that reciprocates both ends of the multi-hole tube. A working fluid is sealed inside the flow path. The above heat pipe can be used as a self-excited vibration heat pipe.

本明細書が開示するヒートパイプは、多穴管の複数の貫通孔の全てを作動液の流路とせず、少なくとも一つの貫通孔を通風路として利用する。貫通孔は断面において二次元に配置されているので、通風路は少なくとも2本の他の貫通孔と隣接する。従って通風路を通る冷却ガスが少なくとも2本の隣接貫通孔内の作動液を冷却する。それゆえ、ヒートパイプの熱輸送効率が向上する。なお、冷却ガスは、好ましくはラジエータなどで冷やされた不活性ガスであるが、空気であってもよい。   The heat pipe disclosed in the present specification does not use all of the plurality of through holes of the multi-hole tube as the flow path of the hydraulic fluid, but uses at least one through hole as a ventilation path. Since the through holes are two-dimensionally arranged in the cross section, the ventilation path is adjacent to at least two other through holes. Accordingly, the cooling gas passing through the ventilation path cools the hydraulic fluid in at least two adjacent through holes. Therefore, the heat transport efficiency of the heat pipe is improved. The cooling gas is preferably an inert gas cooled by a radiator or the like, but may be air.

なお、流路は、その端部同士を連結して環状の流路とするのが、自励振動式ヒートパイプとしては好ましいが、流路は、その両端のそれぞれが行き止まりとなっているものであってもよい。環状の流路を構成して作動液が循環できるようにすると、還流効果が得られ、熱輸送能力の一層の向上が期待できる。   In addition, although it is preferable as a self-excited vibration type heat pipe that the ends of the flow path are connected to each other to form an annular flow path, the flow path has dead ends at both ends. There may be. If an annular flow path is configured to allow the working fluid to circulate, a reflux effect can be obtained and further improvement in heat transport capability can be expected.

上記のヒートパイプは、貫通孔が二次元配置された多穴管を用い、しかもその端部を閉じて多穴管の両端を往復する流路を形成するので、簡単な工法で製造することができるという利点も有する。なお、多穴管は、アルミや銅などの熱伝達効率の高い金属製であることが望ましい。   Since the above heat pipe uses a multi-hole tube with two-dimensionally arranged through holes and closes the end portion to form a flow path that reciprocates both ends of the multi-hole tube, it can be manufactured by a simple construction method. It also has the advantage of being able to. The multi-hole tube is preferably made of a metal having high heat transfer efficiency such as aluminum or copper.

上記のヒートパイプは、より好ましくは、多穴管の端部にて隣接する貫通孔の開口部を隔てている壁を切り欠いて多穴管の端面よりも内部で貫通孔同士を連通し、他の貫通孔と連通している3個以上の開口部が板材で覆われているのがよい。多穴管の端部の構造を簡単化することができる。   More preferably, the heat pipe communicates the through holes inside the end surface of the multi-hole tube by cutting out the wall separating the opening of the adjacent through hole at the end of the multi-hole tube, Three or more openings communicating with other through holes may be covered with a plate material. The structure of the end of the multi-hole tube can be simplified.

また、上記した通風路の内側面に、外部と通じており冷媒ガスが通り抜けるスリットが設けられているとさらに好ましい。通風路を有効に使い、通風路に隣接する貫通孔(流路)内の作動液を効率よく冷却することができる。スリットを有効に利用するために、通風路として利用する貫通孔内にクロスフローファンを取り付けるとなおよい。クロスフローファンは吹き出し口の長さを長くできるので、貫通孔に設けたスリットに風を通すのに適している。   Further, it is more preferable that a slit that communicates with the outside and through which the refrigerant gas passes is provided on the inner side surface of the ventilation path. It is possible to effectively use the ventilation path and efficiently cool the working fluid in the through hole (flow path) adjacent to the ventilation path. In order to use the slit effectively, it is better to install a cross flow fan in a through hole used as a ventilation path. Since the cross flow fan can increase the length of the outlet, it is suitable for passing air through the slit provided in the through hole.

さらに、また、本明細書が開示するヒートパイプは、流路断面積の異なる2本の流路が形成されているのがよい。さらには、ヒートパイプの横断面において中心部に断面積の大きい貫通孔(流路を形成する貫通孔)が配置されており、その周囲に断面積小さい貫通孔(流路を形成する貫通孔)が配置されていると一層よい。流路断面積の小さい流路では作動液が気化し易い。そのため、流路断面積の異なる流路を有するヒートパイプは、受熱量が少ないときには外側の流路断面積の小さい流路が作動し、受熱量が多くなると、内側の流路断面積の大きい流路が作動する。従って上記したヒートパイプは、受熱量の小さいときからの作動が早く、なおかつ、大きな受熱量にまで対応することができる。   Furthermore, the heat pipe disclosed in the present specification may be formed with two flow paths having different flow path cross-sectional areas. Furthermore, a through-hole having a large cross-sectional area (a through-hole forming a flow path) is arranged in the center of the transverse cross section of the heat pipe, and a through-hole having a small cross-sectional area (a through-hole forming a flow path) around the periphery It is even better if is arranged. The hydraulic fluid is likely to vaporize in the channel having a small channel cross-sectional area. For this reason, a heat pipe having channels with different channel cross-sectional areas operates when a small amount of heat is received and a small channel with a small cross-sectional area on the outside operates. The road is activated. Therefore, the heat pipe described above operates quickly from when the amount of heat received is small, and can cope with a large amount of heat received.

第1実施例のヒートパイプの斜視図である。It is a perspective view of the heat pipe of 1st Example. 図1のAA線に沿った断面図である。It is sectional drawing along the AA line of FIG. 図1のBB線に沿った断面図である。It is sectional drawing along the BB line of FIG. 第1実施例のヒートパイプの本体となる多穴管の斜視図である。It is a perspective view of the multi-hole pipe used as the main body of the heat pipe of 1st Example. 連通路を付した本体(多穴管)の斜視図である(前端部分)。It is a perspective view of a main part (multi-hole pipe) with a communication path (front end portion). 連通路を付した本体の斜視図である(後端部分)。It is a perspective view of the main body which attached the communicating path (rear end part). 端部カバーを取り付けた本体の斜視図である(前端部分)。It is a perspective view of the main body which attached the edge part cover (front-end part). 端部カバーを取り付けた本体の斜視図である(後端部分)。It is a perspective view of the main body which attached the edge part cover (rear end part). 第2実施例のヒートパイプの斜視図である(ファンを取り外した状態)。It is a perspective view of the heat pipe of 2nd Example (state which removed the fan). 第2実施例のヒートパイプの斜視図である(ファンを取り付けた状態)。It is a perspective view of the heat pipe of 2nd Example (state which attached the fan). 第3実施例のヒートパイプの本体となる多穴管の斜視図である。It is a perspective view of the multi-hole pipe used as the main body of the heat pipe of 3rd Example. 連通路を付した本体の斜視図である。It is a perspective view of the main body which attached | subjected the communicating path. 端部カバ−を取り付けた本体の斜視図である。It is a perspective view of the main body which attached the edge part cover. 第3実施例のヒートパイプの完成図である。It is a completion figure of the heat pipe of 3rd Example. 第3実施例のヒートパイプの使用例である。It is a usage example of the heat pipe of 3rd Example. 図5EのFF線に沿った断面図である。It is sectional drawing along the FF line | wire of FIG. 5E. 図5EのGG線に沿った断面図である。It is sectional drawing along the GG line of FIG. 5E. 第4実施例のヒートパイプの本体となる多穴管の斜視図である。It is a perspective view of the multi-hole pipe used as the main body of the heat pipe of 4th Example. 連通路を付した本体の斜視図である(前端部分)。It is a perspective view of the main body which attached | subjected the communicating path (front-end part). 連通路を付した本体の斜視図である(後端部分)。It is a perspective view of the main body which attached the communicating path (rear end part). 端部カバ−と連通用短管を取り付けた本体の前端の斜視図である。It is a perspective view of the front end of the main body which attached the end cover and the communication short pipe. 端部カバ−を取り付けた本体の後端の斜視図である。It is a perspective view of the rear end of the main body which attached the edge part cover. 第4実施例のヒートパイプの完成図である。It is a completion figure of the heat pipe of 4th Example. 第4実施例のヒートパイプの使用例である。It is a usage example of the heat pipe of 4th Example. 図6GのHH線に沿った断面図である。It is sectional drawing along the HH line of FIG. 6G. 図6GのII線に沿った断面図である。It is sectional drawing along the II line of FIG. 6G.

図1に、第1実施例のヒートパイプ100の斜視図を示す。ヒートパイプ100は、半導体チップ90を冷却する装置であり、本体2の上面に多数の半導体チップ90が取り付けられている。後に詳細に説明するが、本体2の内部には4本の貫通孔3a、3b、3c、及び3dが形成されている。なお、図1では、端部カバー6aや封止栓7によって隠れている貫通孔3a、3b、3cについては、その開口部だけを破線にて示している。4本の貫通孔は、本体2の横断面において縦2列横2列の2次元に配置されている。そのうちの3本(貫通孔3a、3b、及び、3c)は、板状の端部カバー6a(及び反対側の端部カバー6b)と封止栓7によって、密閉されている。密閉されている3本の貫通孔は、内部で相互に繋がっており、1本の流路を形成している。その流路には、少量の作動液が封入されている。作動液は、例えば、水あるいはアンモニアである。流路には、作動液のほかにウィックが封入される場合もある。密封されない残りの1本(貫通孔3d)は、両端を開放したままで通風路として利用される。その通風路(貫通孔3d)の一方の端部にはファン9が取り付けられる。図1の矢印R1は、ファン9による風の流れを示している。   FIG. 1 shows a perspective view of the heat pipe 100 of the first embodiment. The heat pipe 100 is a device that cools the semiconductor chip 90, and a large number of semiconductor chips 90 are attached to the upper surface of the main body 2. As will be described in detail later, four through holes 3 a, 3 b, 3 c, and 3 d are formed inside the main body 2. In addition, in FIG. 1, only the opening part is shown with the broken line about the through-holes 3a, 3b, and 3c hidden by the edge part cover 6a and the sealing plug 7. FIG. The four through holes are arranged two-dimensionally in two rows and two rows in the cross section of the main body 2. Three of them (through holes 3a, 3b, and 3c) are sealed by a plate-like end cover 6a (and an opposite end cover 6b) and a sealing plug 7. The three sealed through holes are interconnected inside to form a single flow path. A small amount of hydraulic fluid is sealed in the flow path. The hydraulic fluid is, for example, water or ammonia. In addition to the working fluid, the wick may be enclosed in the flow path. The remaining one (through hole 3d) that is not sealed is used as a ventilation path with both ends open. A fan 9 is attached to one end of the ventilation path (through hole 3d). An arrow R1 in FIG. 1 indicates the flow of wind by the fan 9.

図1のAA線に沿った断面を図2Aに示し、BB線に沿った断面を図2Bに示す。なお、作動液は図示を省略している。以下では、説明のため、本体2のZ軸方向の前側の端部を前端と称し、Z軸方向の後ろ側の端部を後端と称する。前端、後端の定義は、他の実施例でも同様である。貫通孔3aと3bは、本体2の前端2Aで連通路4aを通じて繋がっている(図2A)。また、貫通孔3bと3cは、本体2の後端2Bで連通路4bを通じて繋がっている(図2B)。結局、貫通孔3a、3b、及び、3cは、本体2の前端と後端の間を1.5往復する流路8を形成する。   A cross section taken along line AA in FIG. 1 is shown in FIG. 2A, and a cross section taken along line BB is shown in FIG. 2B. The hydraulic fluid is not shown. Hereinafter, for the sake of explanation, the front end portion of the main body 2 in the Z-axis direction is referred to as a front end, and the rear end portion in the Z-axis direction is referred to as a rear end. The definitions of the front end and the rear end are the same in other embodiments. The through holes 3a and 3b are connected at the front end 2A of the main body 2 through the communication path 4a (FIG. 2A). Moreover, the through holes 3b and 3c are connected through the communication path 4b at the rear end 2B of the main body 2 (FIG. 2B). Eventually, the through holes 3a, 3b, and 3c form a flow path 8 that reciprocates between the front end and the rear end of the main body 2 by 1.5.

次に、図3A〜図3Eを参照してヒートパイプ100の製造過程を説明する。図3Aは、本体2の斜視図である。本体2は、断面の外形が矩形の長尺材であり、その長尺材を長手方向に貫通する4つの貫通孔3a−3dを有する。長尺材の長手方向に伸びる複数の貫通孔を有する長尺材は、多穴管と呼ばれる。本体2も多穴管である。図3Aに良く示されているように、貫通孔3a−3dは、本体2の横断面において縦横それぞれ2列の2次元的に配置されている。「2次元的に配置されている」とは、別言すれば、複数の貫通孔が、本体2の横断面において直交する2方向のいずれの方向にも複数個が並ぶように配置されていることである。横断面とは、本体2の長手方向(図中の座標系におけるZ方向)に直交する断面に相当する。   Next, the manufacturing process of the heat pipe 100 will be described with reference to FIGS. 3A to 3E. FIG. 3A is a perspective view of the main body 2. The main body 2 is a long material having a rectangular cross-sectional outer shape, and has four through holes 3a-3d penetrating the long material in the longitudinal direction. A long material having a plurality of through holes extending in the longitudinal direction of the long material is called a multi-hole tube. The main body 2 is also a multi-hole tube. As shown well in FIG. 3A, the through holes 3 a to 3 d are two-dimensionally arranged in two rows in the vertical and horizontal directions in the cross section of the main body 2. In other words, “two-dimensionally arranged” means that a plurality of through holes are arranged so that a plurality of through-holes are arranged in either of two directions orthogonal to each other in the cross section of the main body 2. That is. The transverse section corresponds to a section orthogonal to the longitudinal direction of the main body 2 (Z direction in the coordinate system in the drawing).

本体2は、塑性加工法の一つであるアルミニウムの押出成形によって作られる。なお、素材はアルミニウムに限られず、銅などでもよい。また、本実施例のヒートパイプ100は、縦横それぞれ2列の合計4個の貫通孔を有しているが、貫通孔の数はいくつであってもよいことに留意されたい。   The main body 2 is made by extrusion molding of aluminum which is one of plastic working methods. The material is not limited to aluminum but may be copper. Moreover, although the heat pipe 100 of a present Example has a total of four through-holes of 2 rows each in length and width, it should be noted that the number of through-holes may be any number.

次に、本体2の端部に連通路4a、4bを作る。図3Bは、連通路4aを付した本体2の前端2Aの斜視図であり、図3Cは、連通路4bを付した本体2の後端2Bの斜視図である。連通路4aは、前端2Aにおける貫通孔3aと3bの開口部を隔てる壁を切り欠いて作られる。連通路4bは、後端2Bにおける貫通孔3bと3cの開口部を隔てる壁を切り欠いて作られる。それゆえ、端部カバー6a、6b(後述)を取り付けると、貫通孔3a、3b、3cは、外部から遮断されるとともに本体2(多穴管)の端面よりも内側で相互に連通する。図2A、図2Bを用いて説明したように、連通路4a、4bにより、貫通孔3a、3b、及び、3cは、本体2の両端を1.5往復する1本に繋がった流路8となる。   Next, communication passages 4 a and 4 b are formed at the end of the main body 2. 3B is a perspective view of the front end 2A of the main body 2 with the communication path 4a, and FIG. 3C is a perspective view of the rear end 2B of the main body 2 with the communication path 4b. The communication path 4a is formed by cutting out a wall that separates the openings of the through holes 3a and 3b at the front end 2A. The communication path 4b is formed by cutting out a wall that separates the openings of the through holes 3b and 3c at the rear end 2B. Therefore, when the end cover 6a, 6b (described later) is attached, the through holes 3a, 3b, 3c are blocked from the outside and communicate with each other inside the end surface of the main body 2 (multi-hole tube). As described with reference to FIGS. 2A and 2B, the through holes 3 a, 3 b, and 3 c are connected to one flow path 8 that reciprocates both ends of the main body 2 by 1.5 through the communication paths 4 a and 4 b. Become.

こうして作られた本体2の前端2Aと後端2Bに、貫通孔の開口部を閉じる端部カバー6a、6bと、作動液を注入するための注入用短筒7を取り付ける。図3Dは、前端2Aの斜視図である。前端2Aには、貫通孔3aと3bの開口部を閉じる板状の端部カバー6aが取り付けられているとともに、注入用短筒7が貫通孔3cの開口部に取り付けられている。図3Eは、後端2Bの斜視図である。後端2Bには、貫通孔3a、3b、及び、3cを閉じる板状の端部カバー6bが取り付けられている。次いで、注入用短筒7を通じて少量の作動液を注入した後、注入用短筒7を閉じて貫通孔3cを塞ぐ(図1参照)。注入用短筒7もアルミで作られており、溶接や加締めなどの方法で容易に閉じることができる。最後にファン9を取り付けて、図1に示したヒートパイプ100が完成する。   End covers 6a and 6b for closing the opening of the through hole and an injection short tube 7 for injecting the working fluid are attached to the front end 2A and the rear end 2B of the main body 2 thus manufactured. FIG. 3D is a perspective view of the front end 2A. A plate-like end cover 6a that closes the openings of the through holes 3a and 3b is attached to the front end 2A, and an injection short cylinder 7 is attached to the opening of the through hole 3c. FIG. 3E is a perspective view of the rear end 2B. A plate-like end cover 6b that closes the through holes 3a, 3b, and 3c is attached to the rear end 2B. Next, after a small amount of hydraulic fluid is injected through the injection short cylinder 7, the injection short cylinder 7 is closed to close the through hole 3c (see FIG. 1). The injection short cylinder 7 is also made of aluminum and can be easily closed by a method such as welding or caulking. Finally, the fan 9 is attached to complete the heat pipe 100 shown in FIG.

ヒートパイプ100の利点を説明する。ヒートパイプ100は、複数の貫通孔が2次元的に配置された多穴管を利用する。多穴管は押出成形で作るのが安価である。ここで、同形状で同数の貫通孔が一列に並んだ多穴孔を製造する場合と、貫通孔が2次元配置された多穴管を製造する場合では、前者では金型の押出口の縦横比が大きくなり、後者は縦横比が小さくて済む。それゆえ、2次元配置の貫通孔を有する多穴管は、一列配置の貫通孔を有する多穴管に比べて低コストで製造できる。   The advantages of the heat pipe 100 will be described. The heat pipe 100 uses a multi-hole tube in which a plurality of through holes are two-dimensionally arranged. Multi-hole tubes are inexpensive to make by extrusion. Here, in the case of manufacturing a multi-hole having the same shape and the same number of through-holes in a row and in the case of manufacturing a multi-hole tube in which the through-holes are two-dimensionally arranged, the former is the vertical and horizontal directions of the extrusion port of the mold. The ratio increases, and the latter requires a lower aspect ratio. Therefore, the multi-hole tube having the two-dimensionally arranged through holes can be manufactured at a lower cost than the multi-hole tube having the one-row arranged through holes.

また、ヒートパイプ100は、多数の貫通孔の一つを通風路として用い、他の貫通孔を作動液の流路として密封する。作動液の流路を構成する複数の貫通孔が2次元的配置をもって設けられている。それゆえ、通風路は、流路を構成する貫通孔のうちの少なくとも2つの貫通孔と隣接する。通風路を通過する空気(冷却ガス)が隣接する貫通孔を通る作動液を効率よく冷却するので、ヒートパイプの熱輸送効率が向上する。   The heat pipe 100 uses one of a large number of through-holes as a ventilation path and seals the other through-hole as a flow path for the working fluid. A plurality of through holes constituting the flow path of the hydraulic fluid are provided with a two-dimensional arrangement. Therefore, the ventilation path is adjacent to at least two of the through holes constituting the flow path. Since the air (cooling gas) passing through the ventilation path efficiently cools the working fluid passing through the adjacent through holes, the heat transport efficiency of the heat pipe is improved.

ヒートパイプ100は、自励振動式ヒートパイプとして利用することもできる。自励振動式ヒートパイプは、パイプ内の作動液(熱媒体)を移動させる力として自身の振動力を用いる。その場合、半導体チップ90の直近に位置する流路部分(貫通孔3aに相当する流路部分)が、自励振動時期ヒートパイプの蒸発部に相当する。貫通孔3b、3cに相当する流路部分が、凝縮部に相当する。流路内は、気相部と液相部が交互に存在する状態となる。蒸発部にて、作動液は半導体チップ90の熱を奪い蒸発し新たな気泡が発生する(熱媒体は気化熱を奪う)。蒸発部では気泡発生により圧力が上昇する。一方、凝縮部では、冷却作用により気泡が液化し(このとき、熱媒体は凝縮熱を放出する)、圧力が低下する。蒸発部と凝縮部の圧力差により、自励的な圧力振動が発生し、流路内の気相と液相の熱媒体が、圧力の高い蒸発部から圧力の低い凝縮部へと移動する。熱媒体のこの移動により、潜熱と顕熱の両方の熱の輸送が同時に行われる。   The heat pipe 100 can also be used as a self-excited vibration heat pipe. The self-excited vibration type heat pipe uses its own vibration force as a force for moving the working fluid (heat medium) in the pipe. In that case, the flow channel portion (the flow channel portion corresponding to the through hole 3a) located in the immediate vicinity of the semiconductor chip 90 corresponds to the evaporation portion of the self-excited vibration timing heat pipe. The flow path portion corresponding to the through holes 3b and 3c corresponds to the condensing portion. The flow path is in a state where gas phase portions and liquid phase portions exist alternately. In the evaporation section, the working fluid takes away heat from the semiconductor chip 90 and evaporates to generate new bubbles (the heat medium takes away heat of vaporization). In the evaporation section, the pressure increases due to the generation of bubbles. On the other hand, in the condensing part, the bubbles are liquefied by the cooling action (at this time, the heat medium releases the heat of condensation), and the pressure decreases. A self-excited pressure oscillation occurs due to the pressure difference between the evaporation section and the condensation section, and the heat medium in the gas phase and the liquid phase in the flow path moves from the evaporation section having a high pressure to the condensation section having a low pressure. This movement of the heat medium causes both latent heat and sensible heat to be transported simultaneously.

次に、図4Aと図4Bを参照して第2実施例のヒートパイプ100aを説明する。第1実施例のヒートパイプ100との相違は、本体2の側面に、通風路(貫通孔3d)に通じるスリット2f、2gを設けたことと、クロスフローファン19を採用したことである。図4Aは、クロスフローファン19を外した状態を示し、図4Bは、クロスフローファン19を取り付けた状態を示す。図4Aに示すように、スリット2f、2gは、貫通孔3dに沿って本体2のほぼ端から端まで長く伸びている。また、スリット2f、2gは、本体2の長手方向(Z方向)から見て、相互に略90度の角度で設けられている。図4A、図4Bに示すように、クロスフローファン19は通風路として利用する貫通孔3dの内部に取り付けられる。図4Bに示すように、クロスフローファン19により、一方のスリット2fから風が通風路内に入り込み、他方のスリット2gから風が流れ出る(矢印R2、R3が風の流れを示している)。スリット2g、2fと、噴き出し口の長さを長くできるクロスフローファン19を採用することにより、通風路を有効に使うことができる。   Next, the heat pipe 100a of the second embodiment will be described with reference to FIGS. 4A and 4B. The difference from the heat pipe 100 of the first embodiment is that the side face of the main body 2 is provided with slits 2f and 2g leading to the ventilation path (through hole 3d) and the cross flow fan 19 is adopted. 4A shows a state where the cross flow fan 19 is removed, and FIG. 4B shows a state where the cross flow fan 19 is attached. As shown in FIG. 4A, the slits 2f, 2g extend long from almost the end of the main body 2 along the through hole 3d. The slits 2 f and 2 g are provided at an angle of approximately 90 degrees with each other when viewed from the longitudinal direction (Z direction) of the main body 2. As shown in FIGS. 4A and 4B, the cross flow fan 19 is attached to the inside of the through hole 3d used as a ventilation path. As shown in FIG. 4B, the cross flow fan 19 causes the wind to enter the ventilation path from one slit 2f, and the wind flows out from the other slit 2g (arrows R2 and R3 indicate the flow of the wind). By using the slits 2g and 2f and the cross flow fan 19 that can increase the length of the ejection port, the ventilation path can be used effectively.

次に図5Aから図5Gを参照して第3実施例のヒートパイプ100bを説明する。第3実施例のヒートパイプ100bは、断面積の異なる2本の流路を有している。また、1本の流路は、その両端が連結され、封入された作動液が循環できる環状の閉じた経路となっている。   Next, the heat pipe 100b of the third embodiment will be described with reference to FIGS. 5A to 5G. The heat pipe 100b of the third embodiment has two flow paths having different cross-sectional areas. In addition, one flow path is an annular closed path through which both ends of the flow path are connected and the enclosed hydraulic fluid can circulate.

図5Aは、ヒートパイプ100bの本体22となる多穴管の斜視図である。この多穴管は、2種類の貫通孔を有している。一つは、横断面において本体22の中心部に配置された第1貫通孔3a−3dであり、他の一つは、横断面において第1貫通孔を囲むようにその周囲に配置された第2貫通孔である。第2貫通孔の断面積は、第1貫通孔の断面積よりも小さい。なお、図5Aでは、第2貫通孔の全てには符号を付していないが、第2貫通孔を総称する場合は「第2貫通孔13」と称する。また、4個の第1貫通孔3a−3dは、「第1貫通孔3」と総称する。第1実施例と同様に、便宜上、本体22のZ方向前側の端部を前端22Aと称し、Z方向後ろ側の端部を後端22Bと称する。   FIG. 5A is a perspective view of a multi-hole tube that becomes the main body 22 of the heat pipe 100b. This multi-hole tube has two types of through holes. One is a first through hole 3a-3d arranged in the center of the main body 22 in the cross section, and the other one is a first through hole arranged around the first through hole in the cross section. 2 through holes. The cross-sectional area of the second through hole is smaller than the cross-sectional area of the first through hole. In FIG. 5A, all the second through holes are not labeled, but the second through holes are collectively referred to as “second through holes 13”. Further, the four first through holes 3a to 3d are collectively referred to as “first through holes 3”. As in the first embodiment, for convenience, the end on the Z direction front side of the main body 22 is referred to as a front end 22A, and the end on the Z direction rear side is referred to as a rear end 22B.

図5Bは、連通路を付した本体22の斜視図である。連通路は、本体22の端部において隣接する貫通孔開口部を隔てる壁を切り欠いたものである。第1貫通孔3の連通路は、第1実施例のものと同様である。第2貫通孔13の連通路も、第1貫通孔のものと同様である。連通路14aは、第2貫通孔13bと第2貫通孔13cの開口部を隔てる壁を切り欠いて形成される。同様に、連通路14bは、第2貫通孔13dと第2貫通孔13eの開口部を隔てる壁を切り欠いて形成される。このように、隣接する2個の開口部を1組として、開口部を隔てる壁を切り欠いて連通路が形成される。なお、貫通孔13aと13fについては、連通路を形成しないことに留意されたい。貫通孔13aと13fについては、後に別の部材により両者を連通させる。また、本体22の後端22Bでも同様に連通路が形成される。但し、後端22Bでは、前端22Aにおいて連通路が作られなかった2本の貫通孔に対して連通路が形成される。例えば、第2貫通孔13cと13dは前端22Aでは連通路が形成されていないので、後端22Bでは第2貫通孔13cと13dの間に連通路が形成される。こうして、第2貫通孔13cと13dは、前端22Aでは連通しないが後端22Bで連通することになる。こうして、本体22の両端が端部カバーで閉じられたとき、全ての第2貫通孔13が1本の流路を構成することになる。   FIG. 5B is a perspective view of the main body 22 with a communication path. The communication path is formed by cutting out a wall that separates adjacent through-hole openings at the end of the main body 22. The communication path of the first through hole 3 is the same as that of the first embodiment. The communication path of the second through hole 13 is the same as that of the first through hole. The communication path 14a is formed by cutting out a wall that separates the openings of the second through hole 13b and the second through hole 13c. Similarly, the communication path 14b is formed by cutting out a wall separating the opening of the second through hole 13d and the second through hole 13e. In this way, a communication path is formed by cutting out the walls separating the openings by taking two adjacent openings as a set. It should be noted that the through holes 13a and 13f do not form a communication path. About the through-holes 13a and 13f, both are connected by another member later. Similarly, a communication path is formed at the rear end 22B of the main body 22. However, at the rear end 22B, a communication path is formed with respect to two through holes in which no communication path is formed at the front end 22A. For example, since the second through holes 13c and 13d do not have a communication path formed at the front end 22A, a communication path is formed between the second through holes 13c and 13d at the rear end 22B. Thus, the second through holes 13c and 13d do not communicate with each other at the front end 22A but communicate with each other at the rear end 22B. Thus, when both ends of the main body 22 are closed by the end covers, all the second through holes 13 constitute one flow path.

図5Cは、本体22の前端22Aに端部カバー6aと、注入用短筒7と、連通用短筒17が取り付けられた状態を示している。注入用短筒7は、第1貫通孔3cに取り付けられる。連通用短筒17は、第2貫通孔13aと13fを囲むように取り付けられる。端部カバー6aは、前端22Aにおいて、第1貫通孔3cと3d、及び、第2貫通孔13aと13fを除いた他の第1及び第2貫通孔の開口を覆う。図示を省略しているが、本体22の後端22Bには、第1貫通孔3d以外の貫通孔(第2貫通孔13含む)を覆う端部カバー6bが取り付けられる。第1貫通孔3dは、通風路として利用される。   FIG. 5C shows a state in which the end cover 6 a, the injection short tube 7, and the communication short tube 17 are attached to the front end 22 </ b> A of the main body 22. The injection short cylinder 7 is attached to the first through hole 3c. The communication short cylinder 17 is attached so as to surround the second through holes 13a and 13f. The end cover 6a covers the openings of the first and second through holes other than the first through holes 3c and 3d and the second through holes 13a and 13f at the front end 22A. Although not shown, an end cover 6b that covers a through hole (including the second through hole 13) other than the first through hole 3d is attached to the rear end 22B of the main body 22. The first through hole 3d is used as a ventilation path.

図5Dは、注入用短筒7と、連通用短筒17を閉じ、ファン29を取り付けたヒートパイプ100bの完成図である。注入用短筒7は、第1貫通孔3cに少量の作動液を注入した後に閉じられ封止栓となる。注入用短筒7は、アルミ製であり、溶接あるいは加締めなどの加工により簡単に閉じることができる。第1貫通孔3a−3dは第1実施例と同じように、本体22を1.5往復する流路を形成する。   FIG. 5D is a completed view of the heat pipe 100 b in which the injection short tube 7 and the communication short tube 17 are closed and the fan 29 is attached. The injection short cylinder 7 is closed after injecting a small amount of hydraulic fluid into the first through-hole 3c and becomes a sealing plug. The injection short tube 7 is made of aluminum and can be easily closed by welding or caulking. The first through holes 3a to 3d form a flow path that reciprocates the main body 22 by 1.5, as in the first embodiment.

連通用短筒17は、第2貫通孔13aに少量の作動液を注入した後に閉じられる。連通用短筒17も、アルミ製であり、溶接あるいは加締めなどの加工により簡単に閉じることができる。但し、連通用短筒17は、第2貫通孔13aと13fを連通する空間を内部に残して閉じられる。こうして、複数の第2貫通孔13は、本体22の両端の間で複数回往復し、全体が環状に一巡する流路を構成する。第2貫通孔13による流路については後述する。また、本体22の後端22Bにおいて、第1貫通孔3dの開口部にファン29が取り付けられる。   The communication short cylinder 17 is closed after injecting a small amount of hydraulic fluid into the second through hole 13a. The communication short cylinder 17 is also made of aluminum, and can be easily closed by processing such as welding or caulking. However, the communication short cylinder 17 is closed leaving a space for communicating the second through holes 13a and 13f inside. Thus, the plurality of second through-holes 13 reciprocate a plurality of times between both ends of the main body 22 to form a flow path that makes a circle in its entirety. The flow path by the 2nd through-hole 13 is mentioned later. A fan 29 is attached to the opening of the first through hole 3d at the rear end 22B of the main body 22.

図5Eは、ヒートパイプ100bの使用例である。本体22の上面に複数の半導体チップ90が取り付けられる。ファン29(図5Eでは不図示)を駆動すると、第1貫通孔3dを風が通る。矢印R4は、風の流れを示している。通風路(第1貫通孔3d)を通る空気は、第1貫通孔3dの周囲にある複数の貫通孔(第2貫通孔も含む)を通る作動液を冷却する。   FIG. 5E is a usage example of the heat pipe 100b. A plurality of semiconductor chips 90 are attached to the upper surface of the main body 22. When the fan 29 (not shown in FIG. 5E) is driven, wind passes through the first through hole 3d. Arrow R4 indicates the flow of wind. The air passing through the ventilation path (first through hole 3d) cools the hydraulic fluid passing through the plurality of through holes (including the second through hole) around the first through hole 3d.

図5EのFF線に沿った断面を図5Fに、GG線に沿った断面を図5Gに示す。なお、ファン29は図示を省略している。図5Fに示すように、第2貫通孔13aと13bは、本体22の後端22Bの側で連通している。第2貫通孔13bと13cは、本体22の前端22Aの側で連通している(連通路14a)。第2貫通孔13cと13dは、本体22の後端22Bの側で連通している。第2貫通孔13dと13eは、本体22の前端22Aの側で連通している(連通路14b)。このようにして、第2貫通孔13a、13b、13c、13d、13eは、本体22の両端の間を複数回往復する1本の流路8を構成する。図5F、5Gに表れていない他の第2貫通孔も同様に相互に連通している。さらに、図5Gに示すように、第2貫通孔13aの前端側の開口部と第2貫通孔13fの前端側の開口部は、連通用短筒17によって連通している。第2貫通孔13aの前端側の開口部と第2貫通孔13fの前端側の開口部は、流路8の両端に相当する。結局、全ての第2貫通孔13は、本体22の両端の間を複数回往復し、内部の作動液が循環することのできる一巡の流路となる。なお、第1貫通孔3が形成する流路は、第1実施例のヒートパイプ100の流路8と同じ構造である。   A cross section taken along line FF in FIG. 5E is shown in FIG. 5F, and a cross section taken along line GG is shown in FIG. 5G. Note that the fan 29 is not shown. As shown in FIG. 5F, the second through holes 13 a and 13 b communicate with each other on the rear end 22 </ b> B side of the main body 22. The second through holes 13b and 13c communicate with each other on the front end 22A side of the main body 22 (communication path 14a). The second through holes 13 c and 13 d communicate with each other on the rear end 22 </ b> B side of the main body 22. The second through holes 13d and 13e communicate with each other on the front end 22A side of the main body 22 (communication path 14b). In this way, the second through holes 13a, 13b, 13c, 13d, and 13e constitute one flow path 8 that reciprocates between both ends of the main body 22 a plurality of times. Other second through holes not shown in FIGS. 5F and 5G are also communicated with each other. Further, as shown in FIG. 5G, the opening on the front end side of the second through hole 13a and the opening on the front end side of the second through hole 13f are communicated with each other through a communication short cylinder 17. The opening on the front end side of the second through hole 13 a and the opening on the front end side of the second through hole 13 f correspond to both ends of the flow path 8. Eventually, all the second through holes 13 reciprocate a plurality of times between both ends of the main body 22 to form a single flow path through which the internal working fluid can circulate. The flow path formed by the first through hole 3 has the same structure as the flow path 8 of the heat pipe 100 of the first embodiment.

ヒートパイプ100bの利点を説明する。ヒートパイプ100bは、断面積の異なる2本の流路を有している。断面積の大きい流路(第1貫通孔3で構成される第1流路)は、本体22の横断面においてその中心に位置している。断面積の小さい流路(第2貫通孔13で構成される第2流路)は、横断面において第1流路を囲むようにその周囲に配置されている。断面積が小さい方が、作動液が気化/凝縮し易い。そのため、ヒートパイプ100bは、受熱量が小さいうちは第2流路の作動液が働いて熱を輸送する。しかも第2流路は、第1流路と比較するとヒートパイプ100bの表面に近い方に配置されているため、外部と熱の授受がし易い。他方、断面積の大きな第1流路は大きな熱量を輸送することができる。流路断面積の異なる2本の流路を有するヒートパイプ100bは、受熱量の小さいうちから作動するとともに、大きな熱量まで輸送することができる。   The advantages of the heat pipe 100b will be described. The heat pipe 100b has two flow paths having different cross-sectional areas. The flow path having a large cross-sectional area (the first flow path configured by the first through holes 3) is located in the center of the cross section of the main body 22. A channel having a small cross-sectional area (second channel constituted by the second through-holes 13) is arranged around the first channel in a cross section. The smaller the cross-sectional area, the easier it is for the hydraulic fluid to vaporize / condense. Therefore, the heat pipe 100b transports heat by the working fluid in the second flow path as long as the amount of heat received is small. Moreover, since the second flow path is disposed closer to the surface of the heat pipe 100b than the first flow path, heat is easily exchanged with the outside. On the other hand, the first flow path having a large cross-sectional area can transport a large amount of heat. The heat pipe 100b having two flow paths having different flow path cross-sectional areas can be operated from a small amount of received heat and can be transported to a large amount of heat.

次に図6Aから図6Iを参照して第4実施例のヒートパイプ100cを説明する。図6Aは、ヒートパイプ100cの本体32となる多穴管の斜視図である。この多穴管は、断面サイズの等しい9個の貫通孔3a−3iを有している。9個の貫通孔は、多穴管(本体32)の横断面において2次元的に配置されている。この多穴管も、押出成形で作られる。ヒートパイプ100cは、3個の通風路3g、3h、及び3iを有している。   Next, a heat pipe 100c according to a fourth embodiment will be described with reference to FIGS. 6A to 6I. FIG. 6A is a perspective view of a multi-hole tube that becomes the main body 32 of the heat pipe 100c. This multi-hole tube has nine through holes 3a-3i having the same cross-sectional size. The nine through holes are two-dimensionally arranged in the cross section of the multi-hole tube (main body 32). This multi-hole tube is also made by extrusion. The heat pipe 100c has three ventilation paths 3g, 3h, and 3i.

次に、本体32の端部に連通路を作る。図6Bは、連通路4aと4bを付した本体32の前端32Aの斜視図であり、図6Cは、連通路4c、4d、4eを付した本体32の後端32Bの斜視図である。連通路4aは、前端32Aにおける貫通孔3bと3cの開口部を隔てる壁を切り欠いて作られる。連通路4bは、前端32Aにおける貫通孔3eと3dの開口部を隔てる壁を切り欠いて作られる。連通路4cは、後端32Bにおける貫通孔3fと3eの開口部を隔てる壁を切り欠いて作られる。連通路4dは、後端32Bにおける貫通孔3aと3bの開口部を隔てる壁を切り欠いて作られる。連通路4eは、後端32Bにおける貫通孔3cと3dの開口部を隔てる壁を切り欠いて作られる。連通路4a−4eにより、6本の貫通孔3a、3b、3c、3d、3e、及び、3fは、本体32の両端を3往復する1本に繋がった流路となる。なお、前端32Aにおける貫通孔3aと3fの開口部は、後に連通用短筒37によって連通される。その結果、流路は、作動液が循環することのできる環状の閉じた流路となる。なお、ヒートパイプ100cでは、貫通孔3g、3h、3iは、その両端が閉じられずに通風路として利用される。   Next, a communication path is formed at the end of the main body 32. 6B is a perspective view of the front end 32A of the main body 32 with the communication paths 4a and 4b, and FIG. 6C is a perspective view of the rear end 32B of the main body 32 with the communication paths 4c, 4d, and 4e. The communication path 4a is formed by cutting out a wall that separates the openings of the through holes 3b and 3c at the front end 32A. The communication path 4b is formed by cutting out a wall that separates the openings of the through holes 3e and 3d at the front end 32A. The communication path 4c is formed by notching a wall separating the openings of the through holes 3f and 3e at the rear end 32B. The communication passage 4d is formed by cutting out a wall that separates the openings of the through holes 3a and 3b at the rear end 32B. The communication path 4e is formed by cutting out a wall that separates the openings of the through holes 3c and 3d at the rear end 32B. The six through holes 3 a, 3 b, 3 c, 3 d, 3 e, and 3 f serve as a flow path that is connected to one that reciprocates the both ends of the main body 32 three times by the communication path 4 a-4 e. The openings of the through holes 3a and 3f at the front end 32A are communicated later by a communication short cylinder 37. As a result, the flow path becomes an annular closed flow path through which the working fluid can circulate. In the heat pipe 100c, the through holes 3g, 3h, 3i are used as ventilation paths without being closed at both ends.

こうして作られた本体32の前端32Aに、貫通孔の開口部を閉じる端部カバー6aと、作動液を注入するとともに、貫通孔3aと3fを連通させる連通用短筒37を取り付ける。図6Dは、前端32Aの斜視図である。前端22Aでは、貫通孔3b、3c、3d、3eの開口部を閉じる板状の端部カバー6aが取り付けられているとともに、貫通孔3aと3fの開口部を囲むように連通用短筒37が取り付けられている。図6Eは、後端32Bの斜視図である。後端32Bでは、貫通孔3a、3b、3c、3d、3e、及び、3fの開口部を閉じる板状の端部カバー6bが取り付けられている。次いで、連通用短筒37を通じて少量の作動液を注入した後、連通用短筒37を閉じて貫通孔3aと3fの開口を塞ぐ(図6F参照)。なお、このとき、連通用短筒37は、貫通孔3aと3fを連通する空間を内部に残して閉じられる。こうして、6本の貫通孔3a、3b、3c、3d、3e、及び、3fは、本体32の両端の間で複数回往復し、全体が環状に一巡している流路を構成する。最後に、本体32の後端32Bに、貫通孔3g、3h、及び、3iの開口部の夫々に風を送る3連のファン39が取り付けられて、ヒートパイプ100cが完成する。   At the front end 32A of the main body 32 made in this way, an end cover 6a that closes the opening of the through hole and a communication short cylinder 37 that injects hydraulic fluid and communicates the through holes 3a and 3f are attached. FIG. 6D is a perspective view of the front end 32A. At the front end 22A, a plate-like end cover 6a that closes the openings of the through holes 3b, 3c, 3d, and 3e is attached, and a communication short cylinder 37 is provided so as to surround the openings of the through holes 3a and 3f. It is attached. FIG. 6E is a perspective view of the rear end 32B. At the rear end 32B, a plate-like end cover 6b that closes the openings of the through holes 3a, 3b, 3c, 3d, 3e, and 3f is attached. Next, after a small amount of hydraulic fluid is injected through the communication short cylinder 37, the communication short cylinder 37 is closed to close the openings of the through holes 3a and 3f (see FIG. 6F). At this time, the communication short cylinder 37 is closed while leaving a space communicating the through holes 3a and 3f. Thus, the six through holes 3a, 3b, 3c, 3d, 3e, and 3f reciprocate a plurality of times between the both ends of the main body 32, and constitute a flow path that is circular in its entirety. Finally, three fans 39 that send air to the openings of the through holes 3g, 3h, and 3i are attached to the rear end 32B of the main body 32, and the heat pipe 100c is completed.

図6Gは、ヒートパイプ100cの使用例である。本体32の上面に複数の半導体チップ90が取り付けられる。ファン39を駆動すると、3個の貫通孔3g、3h、及び、3iを風が通る。矢印R5は、風の流れを示している。   FIG. 6G is a usage example of the heat pipe 100c. A plurality of semiconductor chips 90 are attached to the upper surface of the main body 32. When the fan 39 is driven, the wind passes through the three through holes 3g, 3h, and 3i. Arrow R5 indicates the flow of the wind.

図6GのHH線に沿った断面を図6Hに、II線に沿った断面を図6Iに示す。なお、図6IIでは、ファン39の図示を省略している。図6Hに示すように、貫通孔3aと3bは、本体32の後端32Bの側で連通している(連通路4d)。貫通孔3bと3cは、本体32の前端32Aの側で連通している(連通路4a)。同様にして、6本の貫通孔3a、3b、3c、3d、3e、及び、3fは、この順序で端部同士が連結し、本体32の両端の間で複数回往復する1本の流路8を形成する。図6Iに示すように、貫通孔3aと3fは、前端を閉じられた連通用短筒37によって、本体32の前端32Aの側で連通している。即ち、6本の貫通孔3a、3b、3c、3d、3e、及び、3fは、環状の流路8を構成する。なお、貫通孔3gは通風路として利用されるので両端は開かれたままである。   A cross section taken along line HH in FIG. 6G is shown in FIG. 6H, and a cross section taken along line II is shown in FIG. 6I. In FIG. 6II, the fan 39 is not shown. As shown in FIG. 6H, the through holes 3a and 3b communicate with each other on the rear end 32B side of the main body 32 (communication path 4d). The through holes 3b and 3c communicate with each other on the side of the front end 32A of the main body 32 (communication path 4a). Similarly, the six through holes 3a, 3b, 3c, 3d, 3e, and 3f are connected to each other in this order, and one flow path that reciprocates a plurality of times between both ends of the main body 32. 8 is formed. As shown in FIG. 6I, the through holes 3a and 3f communicate with each other on the side of the front end 32A of the main body 32 by a communication short cylinder 37 whose front end is closed. That is, the six through holes 3 a, 3 b, 3 c, 3 d, 3 e, and 3 f constitute an annular flow path 8. Since the through-hole 3g is used as a ventilation path, both ends remain open.

ヒートパイプ100cは、偶数個の貫通孔を、自励振動式ヒートパイプの流路に用いる。それゆえ、冷媒導入パイプを同一平面上で繋げることができる。これにより流路の両端を隣り合わせにすることができ、連結して環状の流路とするのが容易である。自励振動式ヒートパイプでは、流路の両端を繋いで環状の流路とすることで、還流効果が得られ熱輸送能力を概ね10%程度向上させることができる。   The heat pipe 100c uses an even number of through holes for the flow path of the self-excited vibration heat pipe. Therefore, the refrigerant introduction pipes can be connected on the same plane. Thereby, both ends of the flow path can be adjacent to each other, and it is easy to connect to form an annular flow path. In the self-excited vibration heat pipe, by connecting both ends of the flow path to form an annular flow path, a reflux effect can be obtained and the heat transport capability can be improved by about 10%.

実施例のヒートパイプに関する留意点を述べる。実施例では図を描く都合上、本体の長さを比較的短く描いたが、本体の長さは、冷却対象に応じて長くすることができる。実施例では、ヒートパイプの上面にのみ冷却対象の半導体チップ90を配したが、冷却対象を配置する面はヒートパイプの側面や底面であってもよい。複数の貫通孔は、本体の横断面において2次元的に配置しているものであれば、その数に制限はない。   Points to be noted regarding the heat pipe of the embodiment will be described. In the embodiment, the length of the main body is drawn relatively short for convenience of drawing, but the length of the main body can be increased according to the object to be cooled. In the embodiment, the semiconductor chip 90 to be cooled is disposed only on the upper surface of the heat pipe, but the surface on which the cooling object is disposed may be the side surface or the bottom surface of the heat pipe. The number of through holes is not limited as long as they are two-dimensionally arranged in the cross section of the main body.

第1実施例の端部カバー6b、第3実施例の端部カバー6aなど、板材の端部カバーは、一枚で3個以上の開口部を覆うことがある。一枚の板材で3個以上の開口を覆うことができるのでヒートパイプの製造が簡単になる。第4実施例のヒートパイプ100cにおいては、連通用短筒37の代わりに、貫通孔の開口部を隔てている壁を切り欠き、板材で覆う構造としてもよい。   The end cover of the plate material such as the end cover 6b of the first embodiment and the end cover 6a of the third embodiment may cover three or more openings. Since three or more openings can be covered with a single plate material, the manufacture of the heat pipe is simplified. In the heat pipe 100c of the fourth embodiment, instead of the communication short cylinder 37, a wall separating the opening of the through hole may be cut out and covered with a plate material.

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。   Specific examples of the present invention have been described in detail above, but these are merely examples and do not limit the scope of the claims. The technology described in the claims includes various modifications and changes of the specific examples illustrated above. The technical elements described in this specification or the drawings exhibit technical usefulness alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims at the time of filing. In addition, the technology exemplified in this specification or the drawings can achieve a plurality of objects at the same time, and has technical usefulness by achieving one of the objects.

2、22、32:本体(多穴管)
2f、2g:スリット
3:貫通孔
4a、14a、14b:連通路
6a、6b:端部カバー
7:注入用短筒(封止栓)
8:流路
9、29、39:ファン
13:貫通孔
14a 連通路
14b 連通路
17:連通用短筒
19:クロスフローファン
90:半導体チップ
100、100a、100b、100c:ヒートパイプ
2, 22, 32: Main body (multi-hole tube)
2f, 2g: slit 3: through-holes 4a, 14a, 14b: communication passages 6a, 6b: end cover 7: injection short tube (sealing plug)
8: flow path 9, 29, 39: fan 13: through hole 14a communication path 14b communication path 17: communication short cylinder 19: cross flow fan 90: semiconductor chips 100, 100a, 100b, 100c: heat pipe

Claims (7)

多穴管であって複数の貫通孔がその長手方向と直交する横断面において2次元的配置をもって設けられている多穴管を用い、少なくとも1つの貫通孔は冷却ガスを通す通風路とし、他の貫通孔は、両端を外部から遮断されるとともに、その一端で別の貫通孔と連通し他端でさらに別の貫通孔と連通しており多穴管の両端の間を往復する流路を形成し、流路の内部に作動液を封入したことを特徴とするヒートパイプ。   A multi-hole tube, in which a plurality of through-holes are provided with a two-dimensional arrangement in a cross section perpendicular to the longitudinal direction, at least one through-hole is a ventilation path through which cooling gas passes, The through-holes of both ends are blocked from the outside, communicated with other through-holes at one end and further communicated with another through-hole at the other end, and have a flow path reciprocating between both ends of the multi-hole tube. A heat pipe formed and sealed with a working fluid inside a flow path. 多穴管の端部にて隣接する貫通孔の開口部を隔てている壁を切り欠いて多穴管の端面よりも内部で貫通孔同士を連通し、3個以上の開口部が板材で覆われていることを特徴とする請求項1に記載のヒートパイプ。   The wall separating the openings of the adjacent through holes at the end of the multi-hole tube is cut out so that the through holes communicate with each other inside the end face of the multi-hole tube, and three or more openings are covered with a plate material. The heat pipe according to claim 1, wherein the heat pipe is a heat pipe. 前記流路はその端部同士が連結された環状の流路となっていることを特徴とする請求項1又は2に記載のヒートパイプ。   The heat pipe according to claim 1 or 2, wherein the flow path is an annular flow path whose ends are connected to each other. 前記通風路の内側面に、外部と通じており冷媒ガスが通り抜けるスリットが設けられていることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のヒートパイプ。   The heat pipe according to any one of claims 1 to 3, wherein a slit that communicates with the outside and through which the refrigerant gas passes is provided on an inner surface of the ventilation path. 前記通風路の内部にクロスフローファンが取り付けられていることを特徴とする請求項4に記載のヒートパイプ。   The heat pipe according to claim 4, wherein a cross flow fan is attached to the inside of the ventilation path. 流路断面積の異なる2本の流路が形成されていることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載のヒートパイプ。   The heat pipe according to any one of claims 1 to 5, wherein two flow paths having different flow path cross-sectional areas are formed. ヒートパイプの横断面において中心部に断面積の大きい貫通孔が配置されており、その周囲に断面積の小さい流路が配置されていることを特徴とする請求項6に記載のヒートパイプ。   The heat pipe according to claim 6, wherein a through-hole having a large cross-sectional area is disposed at a central portion in a cross section of the heat pipe, and a flow path having a small cross-sectional area is disposed around the through-hole.
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